单片机AD与DA转换实验报告.docx

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关 键 词：单片机AD与DA转换实验报告

AD 与 DA 转换实验报告

转换与单片机

实验报告.doc

AD与DA转换实验报告

单片机DA和AD转换实验

单片机DA转换实验报告

DA实验报告.doc

资源描述：

AD与DA转换实验报告

一． 实验目的

1 掌握A/D转换与单片机接口的方法；

2 了解A/D芯片0809转换性能及编程方法；

3 通过实验了解单片机如何进行数据采集。

4 熟悉DAC0832 内部结构及引脚。

5 掌握D/A转换与接口电路的方法。

6 通过实验了解单片机如何进行波形输出。

二． 实验设备

装有proteus的电脑一台

三． 实验原理及内容

1. 数据采集_A/D转换

(1) 原理

①ADC0809由一个8路模拟开关、一个地址锁存与译码器、一个A/D转换器和一个三态输出锁存器组成。多路开关可选通8个模拟通道，允许8路模拟量分时输入，共用A/D转换器进行转换。三态输出锁器用于锁存A/D转换完的数字量，当OE端为高电平时，才可以从三态输出锁存器取走转换完的数据。

②ADC0809引脚结构：

D7 ~ D0：8位数字量输出引脚。IN0 ~ IN7：8位模拟量输入引脚。

VCC：+5V工作电压。GND：地。

REF(+)：参考电压正端。REF(-)：参考电压负端。

START：A/D转换启动信号输入端。

ALE：地址锁存允许信号输入端。(以上两种信号用于启动A/D转换).

EOC：转换结束信号输出引脚，开始转换时为低电平，当转换结束时为高电平。

OE：输出允许控制端，用以打开三态数据输出锁存器。

CLK：时钟信号输入端(一般为500KHz)。

A、B、C：地址输入线。

C

B

A

选择模拟通道

0

0

0

IN0

0

0

1

IN1

0

1

0

IN2

0

1

1

IN3

1

0

0

IN4

1

0

1

IN5

1

1

0

IN6

1

1

1

IN7

(2) 内容和步骤

1.硬件电路设计： 设计基于单片机控制的AD转换应用电路。AD转换芯片采用ADC0809。ADC0809的通道IN3输入0－5V之间的模拟量，通过ADC0809转换成数字量在数码管上以十进制形成显示出来。ADC0809的VREF接＋5V电压。

2. 软件设计： 程序设计内容

(1) 进行A/D转换时，采用查询EOC的标志信号来检测A/D转换是否完毕，经过数据处理之后在数码管上显示。

(2) 进行A/D转换之前，要启动转换的方法：

ABC＝110选择第三通道。ST＝0，ST＝1，ST＝0产生启动转换的正脉冲信号

2. D/A转换及数字式波形发生器

(1) 原理

典型D/A转换DAC0832芯片

8位

输入

寄存器

8位

DAC

寄存器

8位

D/A

转换器

VREF

IOUT2

RFB

AGND

VCC

DGND

DI7~DI0

CS

WR1

WR2

XFER

ILE

LE

LE

IOUT1

&

&

&

RFB

V cc 芯片电源电压, +5V～+15V

VREF 参考电压, -10V～+10V

RFB 反馈电阻引出端, 此端可接运算放大器输出端

AGND 模拟信号地

DGND 数字信号地

DI7~ DI0数字量输入信号。其中: DI0为最低位，DI7为最高位

ILE 输入锁存允许信号, 高电平有效

CS 片选信号, 低电平有效

WR1 写信号1，低电平有效

当 ILE、CS、WR1同时有效时, LE=1，输入寄存器的输出随输入而变化

WR1, LE=0，将输入数据锁存到输入寄存器

XFER 转移控制信号，低电平有效

WR2 写信号2，低电平有效

当XFER、WR2同时有效时, LE2=1，DAC寄存器输出随输入而变化；WR1, LE=0，将输入数据锁存到DAC寄存器，数据进入D/A转换器，开始D/A转换

IOUT1 模拟电流输出端1

当输入数字为全”1”时, 输出电流最大，约为：。全”0”时, 输出电流为0

IOUT2 模拟电流输出端2 ，IOUT1 + I OUT2 = 常数

(2) 内容和步骤

① 内容

1. AT89C51控制DAC0832实现数/模转换(D/A)转换。从单片机输出数据到DAC0832，经其转换成模拟量输出。

2. 设计一个由单片机控制的信号发生器。运用单片机系统控制产生多种波形，这些波形包括方波、三角波、锯齿波、正弦波等。信号发生器所产生的波形的频率、幅度均可调节。并可通过软件任意改变信号的波形。 基本要求：

① 产生三种以上波形。如正弦波、三角波、矩形波等。

②最大频率不低于 500Hz。并且频率可按一定规律调节。

③幅度可调，峰峰值在0 ~ 5V之间变化。  扩展要求：产生更多的频率和波形。

② 步骤

(1)在proteus ISIS界面D/A转换电路原理图，把该电路保存。

(2)在keil中建立c程序文件并生成hex文件。

(3)添加仿真文件。

双击单片机AT89C51，打开其属性编辑框，在“program file”栏中，单击打开按钮，选取后缀名为*.HEX的目标代码文件。在“clock frequency”栏中设置时钟频率为11.0592MHZ。

(4)在proteus仿真界面中单击运行按钮，全速启动仿真。

四． 实验结果

1. 数据采集_A/D转换

① 实验电路图

② 实验程序

#include#define uchar unsigned char

#define uint unsigned int //头文件

uchar code DSY_CODE[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f}; //各数字的数码管段码(共阴)

sbit CLK=P1^3;

sbit ST=P1^2;

sbit EOC=P1^1;

sbit OE=P1^0;

void DelayMS(uint ms) //延时

{

uchar i;

while(ms--) for(i=0;i<120;i++);

}

void Display_Result(uchar d)

{

int i,j;

P2=0xfb;

i=d/51;

P0=DSY_CODE[i];

DelayMS(5);

P0=0x80;

DelayMS(5);

P2=0xf7;

j=(d-i*51)*10/51;

P0=DSY_CODE[j];

DelayMS(5);

}

void main() //主程序

{

TMOD=0x02;

TH0=0x14;

TL0=0x00;

IE=0x82;

TR0=1;

P1=0x3f;

while(1)

{

ST=0;ST=1;ST=0;

while(EOC==0);

OE=1;

Display_Result(P3);

OE=0;

}

}

void Timer0_INT() interrupt 1

{

CLK=~CLK;

}

③ 实验结果

2.D/A转换及数字式波形发生器

① 实验电路图

② 实验程序

#includesbit key1=P1^0;

sbit key2=P1^3;

sbit key3=P1^6;

#define uchar unsigned char

#define uint unsigned int

void sanjiaobo();

void fangbo();

void juchibo();

void main()

{

P1=0xff;

while(1)

{

if(key1==0)

sanjiaobo();

if(key2==0)

fangbo();

if(key3==0)

juchibo();

}

}

void sanjiaobo()

{

unsigned int i;

char flag=0;

P2=0;

while(1)

{

if(flag==0){

for(i=0;i<10;i++);

P2+=1;

if(P2>=255)flag=1;

}

if(flag==1){

for(i=0;i<10;i++);

P2-=1;

if(P2==0)flag=0;

}

}

}

void fangbo()

{

unsigned int i ;

while(1)

{

for(i=0;i<1000;i++);

P2=255;

for(i=0;i<1000;i++);

P2=0;

}

}

void juchibo()

{

unsigned int i;

char flag=0;

P2=0;

while(1)

{

if(flag==0){

for(i=0;i<10;i++);

P2+=1;

if(P2>=255)flag=1;

}

if(flag==1){

P2=0;

if(P2==0)flag=0;

}

}

}

③ 实验结果

五． 实验心得

1.由于实验设备不精确而引起的系统误差，例如：实验设备制作不精确，使用时间过长引起的设备老化，而引起的误差。

2．读数不精确引起的偶然误差。在电压表读数未稳定时读数，或者由于电压表精确度不够，而造成的读数误差。

3．在处理数据时，由于取值以及计算精确度取值不够而造成的误差。

4.试验线路连接不稳定，或接触点电阻引起的误差。

5.在误差允许的范围内，ADC0809将0-5V的单级型电压或-5-5V的双极型电压转换为相应的八位二进制输出。

6.在误差允许范围内，DAC0832能将八位二进制数转化为相应的双极型和单级型电压输出。

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